§4 Кешенді қосылыстар, координациялық теория

Біздер химиялық байланысты оқығанда тарту күші тек атомдар арасында ғана емес, сонымен қатар молекула аралық та болатынын қарастырғанбыз.

Д.И.Менделеев пен В.А Каблуковтың ерітінділер жайындағы теориясы бойынша иондар сулы ерітіндіде гидратталған күйде жүреді. Егер натрий хлориді ерітіндісін қарастырсақ, онда Na⁺ ионын судағы ерітіндіде 6 моль су қоршап жүре алады. [Na(H₂O)₆]⁺, Cu²⁺ ионы аммиактағы ерітіндісінде 4 моль аммиак қоршайды – [Cu(NH₃)₄]²⁺ болады. Мұндай күрделі бейорганикалық қосылыстардың құрамы мен құрылысын валенттіліктің классикалық теориясы арқылы түсіндіруге келмейді. Бұл қосылыстарға былай анықтама беруге болады:

Бейтарап молекулаларды не иондарды қосып алып, кристалл тор түйіндерінде және ерітіндіде де жүре алатын иондарды кешенді деп, ал құрамында осындай иондары бар қосылыстарды кешенді қосылыстар деп атайды.

Кешенді қосылыстар құрылысы және қасиеттерін 1893 жылы швейцария ғалымы, Нобель сыйлығының лауреаты А. Вернер ұсынған координациялық теория түсіндіреді.

Бұл теорияның негізгі қағидалары төмендегідей:

1. 
   кешенді қосылыстарда бір ион не атом орталықтан орын алады, оны кешен түзушідеп атайды;
   

б)орталық ион (атом) лигандтармен бірге кешенді қосылыстың ішкі координациялық сферасын құрады, оны квадрат жақшаға алып жазады;

в) кешен түзішумен байланысқан бөлшектердің жалпы санын координациялық сан деп атайды, оның сан мәні көп жағдайда 2, 4, 6, 8, болады;

г) орталық ионнан едәуір қашықтықта орналасқан иондар кешенді қосылыстың сыртқы сферасын құрады;

д) орталық ионның (атом) өзінің айналасындағы бөлшектерімен байланыс беріктілігі әртүрлі болады.

А.Вернердің координациялық теориясын орыс ғалымдары Л.А.Чугаев, И.Л.Черняев, А.А.Гринберг т.б. ғалымдар толықтырды.

Кешенді қосылыстардың құрылысын төмендегідей сызбанұсқамен көрсетуге болады:

[NH₄]Cl [Cu(NH₃)₄]SO₄

N^-3 – комплекс түзуші Сu²⁺– комплекс түзуші

[NH₄]⁺– ішкі сфера NH₃– лиганд

Cl^-– сыртқы сфера [Cu(NH₃)₄]²⁺– ішкі сфера

Координациялық сан – 4 SO₄^2-– сыртқы сфера

координациялық саны – 4

1. 
   Оң зарядты иондар (көбінде қосымша топша металдарының иондары).
   

2. 
   Теріс зарядты иондар:
   

3. 
   Бейтарап атомдар:
   

1. 
   теріс тотығу дәрежесін көрсететін иондар: Cl^-, OH^-, CN^-, NO₃^-, Br^-
   
2. 
   полярлы молекулалар: H₂O, NH₃, CO, NO, N₂H₄, μ ≠ 0
   
3. 
   полярсыз, бірақ оңай поляризацияланатын молекулалар:
   

Кешен түзуші жанынан лигандтардың алатын орнының санына байланысты оларды бір дентантты: J^-, Cl^-, OH^-, NH₃^-, т.т. және көп дентантты: SO₄^2-, CO₃^2-, PO₄^3- деп бөледі.

Ag(NH₃)₂Cl [Co(NH₃)₄CO₃]

Координациялық сан кешен түзуші ионның

а) зарядына:

ә) лиганд зарядына:

б) орталық ион мен лиганд радиустарының арақатынасына тәуелді.

1.Сыртқы сферадағы ион зарядына таңбасы жөнінен қарама-қарсы, ал абсолюттік мәндері бірдей болады, себебі қосылыс электробейтарап.

Мысалы:

2· (+1) + х = 0

+2 + х = 0

х = -2

1.Егер кешенді қосылыс формуласы берілсе, мына ережеге сүйенеді:

2.Егер кешенді ион заряды белгілі болса, ол құрамдас бөліктерінің зарядтарының қосындысына тең болады деп есептеп анықтауға болады.

1. Кешен түзушілер таңбаларын, тотығу дәрежелерін көрсетіп жазу.

Pt²⁺ Cu²⁺ Fe³⁺

2.Кешен түзушінің координациялық санын ескеріп, ішкі сфераның формуласын құру:

а) бейтарап кешен формуласын құру үшін кешен түзуші зарядын бейтараптағанша теріс зарядты лигандтарды жазып, соңынан координациялық санын қанықтырғанша бейтарап лигандтар жазу;

ә) катионды кешен үшін кешен түзуші жанына координациялық санын қанықтырғанша бейтарап лигандтарды жазу;

б) анионды кешен үшін кешен түзуші жанына координациялық санын қанықтырғанша теріс зарядты лигандтарды жазу;

3. Кешенді ионның зарядтарын анықтау:

4. Кешенді қосылыстың сыртқы сферасын жазу:

5. Кез келген қосылыс электрбейтарап екендігін ескеріп, қосылыстардың формуласын жазу: